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Concept
Onde de choc
Résumé
vignette|upright=1.2|Strioscopie en vol de deux Northrop T-38 Talon avec interaction des écoulements au passage du mur du son.
Une onde de choc est une discontinuité de pression dans la propagation d'un fluide homogène. Le processus est irréversible. Il peut être créé par une explosion ou par le déplacement d'un objet à vitesse supersonique.
Cette appellation s'applique d'abord historiquement aux gaz qui sont décrits par l'équation de Boltzmann. Elle s'étend à tous les milieux pouvant être décrits de la même façon : liquides, solides, milieux dispersés (trafic routier...).
Elle est parfois appliquée à tort aux interfaces liquide-gaz comme les vagues déferlantes. Bien que l'on assiste pour celles-ci à la formation d'un front de l'interface devenant localement vertical il n'apparaît pas de discontinuité des quantités décrivant chacun des milieux pris séparément. Elle est aussi indûment utilisée pour décrire des phénomènes se matérialisant par un sillage comme le sillage d'un bateau ou l'effet Tcherenkov.
Le a vu s'exprimer de nombreuses opinions divergentes de Poisson, Stokes, Rayleight... sur la possible existence d'une discontinuité de propagation d'une onde sonore. Ces divergences étaient à cette époque alimentées par une connaissance insuffisante des lois de la thermodynamique du milieu. L'établissement des équations décrivant une telle discontinuité ont été établies par Pierre-Henri Hugoniot et de William Rankine. Dans la même période Ernst Mach met en évidence expérimentalement le phénomène. Avant cela Riemann jette les bases de l'analyse des équations aux dérivées partielles de type hyperbolique décrivant ce type de phénomène, encore utilisées de nos jours.
Le a nuancé la notion de discontinuité en se plaçant au niveau de description microscopique du gaz. La cinétique des gaz est formalisée par Maxwell et Boltzmann à la fin du siècle précédent. Knudsen a introduit la notion de libre parcours moyen. Chapman et Enskog ont établi les équations de Navier-Stokes sur la base d'un développement qui montre que ces équations ne sont pas valides pour décrire un choc.
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